JP2606798B2 - Low pressure circuit breaker contact device - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は主接点とアーク接点とを備えた低圧遮断器
の接触子装置に関する。Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a contact device of a low-voltage circuit breaker having a main contact and an arc contact.

［従来の技術］ 定常電流を導くための主接点と、消弧室の入口範囲で
遮断アークを点弧するためのアーク接点と、遮断アーク
を消弧室へ移行させるためのアークホーンとを備え、そ
の際少なくとも二つの主接点が一列に横に並んで配置さ
れ、これらの主接点から間隔を置いて少なくとも一つの
アーク接点が配置されている低圧遮断器の接触子装置
は、例えばドイツ連邦共和国特許出願公告第2218420号
公報により知られている。かかる接触子装置は通常、大
電流を比較的長い時間にわたり接触子装置のできるだけ
小さい温度上昇により伝達できるように選択される。原
理的にはこのことは、主接点がアークから解放されて働
き、そのために接触面を損なう焼損にさらされないこと
により達成される。かかる接触子装置を遮断のために開
極すると、当初主接点を経て流れている電流がアーク接
点に転流されるので、アーク接点だけが遮断アークにさ
らされる。[Prior Art] A main contact for guiding a steady current, an arc contact for igniting a breaking arc in an entrance area of an arc-extinguishing chamber, and an arc horn for transferring the breaking arc to the arc-extinguishing chamber are provided. The contact device of a low-voltage circuit breaker, in which at least two main contacts are arranged side by side in a row and at least one arc contact is arranged at a distance from these main contacts, It is known from Patent Application Publication No. 2218420. Such contact devices are usually selected such that large currents can be transmitted over a relatively long period of time with the smallest possible temperature rise of the contact device. In principle, this is achieved by the fact that the main contacts work free from the arc and are therefore not exposed to burns which damage the contact surfaces. When such a contact device is opened for breaking, only the arc contacts are exposed to the breaking arc because the current initially flowing through the main contacts is diverted to the arc contacts.

しかしながら一定の条件のもとでは、特に非常に大き
い電流による接触子装置の過負荷の際には、主接点がア
ーク接点より先立って開かれるときでさえ、主接点上に
部分アークが発生することがある。かかる現象を接触子
装置に対する危険を生じることなく克服するために、ア
ーク接点ばかりでなく主接点も消弧板の入口縁に向かい
合って配置されるように、付属の消弧室の消弧板を幅広
く構成することが知られている（ドイツ連邦共和国特許
出願公告第2218420号公報参照）。しかしながら消弧板
のこの構造は、消弧室が少なくとも接触子装置に直接隣
接するその範囲において接触子装置と同じ幅を有するこ
とが必要である。しかしながら多数の遮断過程において
消弧室のこの大きい容積は必要ないであろう。なぜなら
ばこの場合はアーク接点上に発生するアークだけを消弧
室に移行させればよいからである。However, under certain conditions, a partial arc may occur on the main contacts, especially when the contact device is overloaded with very high currents, even when the main contacts are opened prior to the arc contacts. There is. In order to overcome such a phenomenon without causing danger to the contact device, the arc extinguishing plate of the attached arc extinguishing chamber is arranged so that not only the arc contacts but also the main contacts are arranged opposite the entrance edge of the arc extinguishing plate. It is known to have a wide configuration (see German Patent Application Publication No. 2218420). However, this configuration of the arc extinguishing plate requires that the arc extinguishing chamber have the same width as the contact device at least in its area immediately adjacent to the contact device. However, this large volume of the arc-extinguishing chamber may not be necessary in many shut-off processes. This is because, in this case, only the arc generated on the arc contact needs to be transferred to the arc-extinguishing chamber.

［発明が解決しようとする問題点］ この発明は、主接点上にアークが発生するのを予想す
べきときにも、比較的幅の狭いすなわち主としてアーク
接点に適合する消弧室を用いることが可能であるような
構造の接触子装置を提供することを目的とする。[Problems to be Solved by the Invention] The present invention makes it possible to use an arc-extinguishing chamber having a relatively small width, that is, mainly adapted to an arc contact, even when an arc is expected to occur on the main contact. It is an object to provide a contact device having a structure that is possible.

［問題点を解決するための手段］ この目的はこの発明に基づき、主接点とアーク接点と
の間の空間の中にそれぞれ強磁性材料から成るアーク案
内片が配置されていることにより達成される。This object is achieved according to the invention in that the arc guides, each made of a ferromagnetic material, are arranged in the space between the main contact and the arc contact. .

［作用効果］ アーク案内片の作用は、アークを強磁性の部分により
引き寄せ、そのようにして所望の方向に導くことができ
るという周知の現象に基づいている（例えばドイツ連邦
共和国特許出願公告第1690137号公報参照）。この発明
で提案されたアーク案内片により、過負荷の場合に主接
点上に発生した部分アークが引き寄せられかつ引き取ら
れる。そして部分アークは周知の転流過程に基づいて例
えばアーク接点に又はアークホーンに達し、これらの部
分上で単一の遮断アークにまとまる。それにより単一の
遮断アークだけを消弧室へ移動すればよいので、消弧室
の寸法をアーク接点に合わせれば十分である。それによ
りその小さい体積のために、消弧室は幅を広げた消弧板
を備えた公知の構造に比べて経済的に製作可能である。The effect of the arc guide piece is based on the well-known phenomenon that the arc can be attracted by the ferromagnetic part and can thus be guided in the desired direction (for example, DE-A-1690137). Reference). With the aid of the arc guide piece proposed in the present invention, the partial arc generated on the main contact in the event of an overload is drawn and taken off. The partial arcs then reach, for example, arc contacts or arc horns on the basis of the well-known commutation process and converge on these parts into a single breaking arc. It is sufficient to adapt the dimensions of the arc-extinguishing chamber to the arc contacts, since only a single breaking arc has to be moved into the arc-extinguishing chamber. Because of its small volume, the arc-extinguishing chamber can therefore be manufactured more economically than known structures with widened arc-extinguishing plates.

［実施態様］ 主接点からアーク接点へ部分アークを移行させるため
に、アーク案内片をほぼ三角形の形状で構成するのが有
利であることが実証されており、その際それぞれ三角形
の一辺が主接点を覆い、また他の一辺が主接点の上縁と
付属するアーク接点の上縁との間の中間空間を覆う。こ
うして部分アークのための有効な案内縁が形成される。Embodiments In order to transfer a partial arc from a main contact to an arc contact, it has proven advantageous to configure the arc guide piece in a substantially triangular shape, in which case one side of each triangle is the main contact. And another side covers the intermediate space between the upper edge of the main contact and the upper edge of the associated arc contact. Thus, an effective guiding edge for the partial arc is formed.

更に三角形の二つの縁が付属のアーク接触子のアーク
ホーンに通じている鋭角を形成するように、これらの二
つの縁を配置できる。こうして部分アークが初めてアー
クホーン上で主アークと出会い、アーク接点の追加の負
荷が起こらないということが達成できる。Furthermore, the two edges of the triangle can be arranged such that they form an acute angle leading to the arc horn of the associated arc contact. In this way, it can be achieved that for the first time the partial arc meets the main arc on the arc horn and no additional loading of the arc contacts occurs.

この発明に基づき計画されるアーク案内片は鋼板から
成る打ち抜き曲げ部品とすることができるか、又は強磁
性の鋳物片とすることができる。アーク案内片の質量す
なわち面積が与えられた場合のその厚さが、所望の効果
に影響を及ぼすことが明らかになっている。従って高め
ようとする効果に応じて多かれ少なかれ厚いアーク案内
片を使用することが合目的である。鋳物部品としての実
施例の場合には、壁の厚い部分をアークの案内のために
用い、壁の薄い部分を固定のために用いるのが有利であ
ることが証明される。The arc guide strip envisaged according to the invention can be a stamped and bent part made of steel plate or can be a ferromagnetic casting. It has been found that the thickness of the arc guide piece, given its mass or area, affects the desired effect. It is therefore expedient to use more or less thick arc guide pieces depending on the effect to be enhanced. In the case of the embodiment as a cast part, it has proven advantageous to use the thick part of the wall for guiding the arc and the thin part of the wall for fixing.

原理的には接触子装置の固定の部分ばかりでなく可動
の部分もアーク案内片を備えることができるが、又は接
触子装置の一つの部分がアーク案内片を備えることがで
きる。固定の部分にアーク案内片を装着することによっ
ても既に、良好な効果が得られることが判明した。In principle, not only the fixed but also the movable part of the contact device can be provided with an arc guide, or one part of the contact device can be provided with an arc guide. It has been found that a good effect can be obtained even by mounting the arc guide piece on the fixed portion.

［実施例］ 次にこの発明に基づく接触子装置の二つの実施例を示
す図面により、この発明を詳細に説明する。Embodiment Next, the present invention will be described in detail with reference to the drawings showing two embodiments of a contact device according to the present invention.

第１図及び第２図に示す接触子装置は周知のように固
定の部分２と可動の部分３とを含む。接触子装置１の固
定の部分２の支持体として絶縁ブロック４が用いられ、
この絶縁ブロックには上側の接続レール５が取り付けら
れ、この接続レールは同時に固定の主接触子として働
き、そのために一つの接点チップ６又は多数のかかる接
点チップを備えている。接続レール上には接点チップ６
のそばに固定のアーク接触子７が固定されており、この
アーク接触子は同様に接点チップ10を備えている。輪郭
がアングル形の絶縁ブロック４の下側にはフォーク状に
形成された別の接続レール11が固定され、可とう性の導
体帯12がねじ結合によりこの接続レールに結合されてい
る。導体帯12は接触子装置１の可動な部分３との導電結
合を形成し、この可動な部分はＵ字形に曲げられた導体
帯12の脚の間に配置されたリンクピン13を中心として傾
動可能に支持されている。可動な部分３は支持体14を含
み、この支持体には導体帯12に結合された主接触子レバ
ー16がリンクピン15を中心として傾動可能に支持されて
いる。この主接触子レバーはその上端に接点チップ17を
備え、この接点チップは固定の接点チップ６と協働す
る。更に支持体14はアーク接触子20を有し、このアーク
接触子は固定の接点チップ10と協働する接点チップ21を
有する。接触子装置１の固定の部分２ばかりでなく可動
の部分３も、遮断アークを消弧室24へ移行させるために
アークホーン22又は23を有する。The contact device shown in FIGS. 1 and 2 includes a fixed part 2 and a movable part 3 as is well known. An insulating block 4 is used as a support for the fixed part 2 of the contact device 1,
The upper connecting rail 5 is attached to this insulating block and serves at the same time as a fixed main contact and is provided with one contact chip 6 or a number of such contact chips. Contact chip 6 on the connection rail
A fixed arc contact 7 is fixed beside this, which also has a contact tip 10. A further fork-shaped connecting rail 11 is fixed to the lower side of the insulating block 4 having an angled contour, and a flexible conductor band 12 is connected to this connecting rail by screw connection. The conductor strip 12 forms a conductive connection with the movable part 3 of the contact device 1, the movable part tilting around a link pin 13 arranged between the legs of the conductor strip 12 bent into a U-shape. Supported as possible. The movable part 3 comprises a support 14 on which a main contact lever 16 connected to the conductor strip 12 is supported so as to be tiltable about a link pin 15. The main contact lever has at its upper end a contact tip 17 which cooperates with a fixed contact tip 6. Furthermore, the support 14 has an arc contact 20, which has a contact tip 21 which cooperates with the fixed contact tip 10. The movable part 3 as well as the fixed part 2 of the contact device 1 has an arc horn 22 or 23 for transferring the breaking arc to the arc-extinguishing chamber 24.

第２図の左半部の実施例に示すように、固定の二つの
接点チップ６が主接点として設けられている。それに応
じて接触子装置１の可動な部分３は接点チップ17を備え
横に並べて配置された二つの接触レバーを有する。遮断
器の許容温度上昇により決まる電流に関係して更に多数
の主接点を設けることができる。これを図示するために
第２図の右半部の別の実施例では二つの接点チップ６が
図示されているので、この実施例では接触子装置は合計
四つの主接点を有する。As shown in the embodiment in the left half of FIG. 2, two fixed contact chips 6 are provided as main contacts. Accordingly, the movable part 3 of the contact device 1 has two contact levers with contact tips 17 arranged side by side. More main contacts can be provided in relation to the current determined by the permitted temperature rise of the circuit breaker. To illustrate this, in another embodiment in the right half of FIG. 2 two contact tips 6 are shown, so that in this embodiment the contact device has a total of four main contacts.

投入及び遮断のために、図示されていない適切な種類
の操作装置が絶縁継手25を介しピン26によりリンク結合
されて、接触子装置１の可動な部分の支持体14に結合さ
れている。図示の遮断位置を出発点として矢印27の方向
への絶縁継手25の運動により接触子装置１が閉ざされ、
その際最初にアーク接触子の接点チップ10と21が相互に
接触し、続いて主接触子の接点チップ６と17が相互に接
触する。操作装置のラッチが掛けられた終端位置におい
て軸受ピン26は支持体14の固定の傾動軸受として働くの
で、Ｕ字形に曲げられた導体帯の脚の間に配置された圧
縮ばね30は今や接触圧力ばねとして働く。他方で操作装
置のラッチが外され、それにより絶縁継手25が解放され
ると、圧縮ばね30は遮断ばねとして働き接触子装置を第
１図に示す遮断位置へ移行させる。For closing and closing, a suitable type of operating device, not shown, is linked by means of a pin 26 via an insulating joint 25 and is connected to the support 14 of the movable part of the contact device 1. The contact device 1 is closed by the movement of the insulating joint 25 in the direction of arrow 27 starting from the illustrated breaking position.
First, the contact tips 10 and 21 of the arc contact make contact with each other, and subsequently the contact tips 6 and 17 of the main contact make contact with each other. Since in the latched end position of the operating device the bearing pin 26 acts as a fixed tilting bearing of the support 14, the compression spring 30 arranged between the legs of the U-shaped bent conductor strip now has a contact pressure. Work as a spring. On the other hand, when the operating device is unlatched, thereby releasing the insulating joint 25, the compression spring 30 acts as a shut-off spring and moves the contact device to the shut-off position shown in FIG.

遮断の際の各部分の運動は周知の方法により、まず主
接点が相互に開離され、その後アーク接点が相互に開離
され、接触子装置を介して流れる電流が一定の大きさを
超えない限りは、遮断アークがアーク接点上にだけ発生
するというように行われる。そして遮断アークはアーク
ホーン22と23により引き継がれ、消弧室24へ移行させら
れる。この過程は周知のように案内レール31により促進
され、この案内レールは図示の実施例ではＵ字形の輪郭
を有し、アークホーン22と23の先端がアーク案内レール
31の脚32と33の間にあるような寸法に選ばれている。し
かしながら流れる電流が一定の大きさを超えると、電流
はアーク接点上に完全には転流されず、主接点上にもす
なわち接点チップ６と17の間にも部分アークが発生する
という結果になる。この部分アークは補助のアーク案内
片40により受け入れられ、同様にアークホーンへ導かれ
る。アーク案内片40は接点チップ10を有する固定のアー
ク接触子７の両側に対称に配置され、ほぼ三角形の形状
を有する。固定のために各アーク案内片40は突出部41を
備え、この突出部は固定の接続レール５上に載ってい
る。絶縁ブロック２の中に埋め込まれたねじブッシュ43
により、接続レール５とアーク案内片40とを絶縁ブロッ
ク２に一緒に固定するために、ボルト42が用いられる。
主接点からの部分アークの妨げられない引き継ぎは、ア
ーク案内片40の下縁44を接点チップ６とできるだけ密に
隣接して置くことにより達成される。別の縁45と46はア
ークホーン22と23の方向への上向きの部分アークの案内
縁として働く。そのためにこれらの縁は相互に鋭角を成
し、かつ接点チップ10の上方のアークホーン22にまで達
するような寸法に選ばれている。The movement of the parts in the event of an interruption is achieved in a known manner by first opening the main contacts and then opening the arc contacts, so that the current flowing through the contact device does not exceed a certain magnitude. As far as the interruption arc occurs, it occurs only on the arc contacts. The breaking arc is taken over by the arc horns 22 and 23 and transferred to the arc extinguishing chamber 24. This process is facilitated in a known manner by a guide rail 31, which in the embodiment shown has a U-shaped profile, the ends of the arc horns 22 and 23 being arc guide rails.
The dimensions are chosen to be between 31 legs 32 and 33. However, if the flowing current exceeds a certain magnitude, the current will not be fully commutated on the arc contacts, resulting in a partial arc also occurring on the main contacts, ie between the contact tips 6 and 17. . This partial arc is received by the auxiliary arc guide piece 40 and is likewise guided to the arc horn. The arc guide pieces 40 are symmetrically arranged on both sides of the fixed arc contact 7 having the contact tip 10 and have a substantially triangular shape. For fixing, each arc guide piece 40 has a projection 41, which rests on a fixed connecting rail 5. Screw bush 43 embedded in insulating block 2
Thus, the bolt 42 is used to fix the connection rail 5 and the arc guide piece 40 together to the insulating block 2.
Uninterrupted transfer of the partial arc from the main contact is achieved by placing the lower edge 44 of the arc guide piece 40 as close as possible to the contact tip 6. Additional edges 45 and 46 serve as guiding edges for the upward partial arc in the direction of arc horns 22 and 23. To this end, these edges are dimensioned such that they form an acute angle with one another and reach the arc horn 22 above the contact tip 10.

第２図の左半部及び右半部に示された異なる実施例か
ら分かるように、アーク案内片の大きさは主接点のそれ
ぞれ設けられた数に容易に適合できる。第２図の右半部
における多数の接点チップ６に対応して、アーク案内片
40′の下縁44′はアークホーンへ通じる縁45′と同様に
長めである。As can be seen from the different embodiments shown in the left and right halves of FIG. 2, the size of the arc guide pieces can easily be adapted to the respectively provided number of main contacts. The arc guide pieces correspond to the multiple contact tips 6 in the right half of FIG.
The lower edge 44 'of 40' is longer, as is the edge 45 'leading to the arc horn.

アーク案内片40又は40′は固定のために用いられる折
り曲げ部を備えた鋼板から作ることができる。しかしな
がら図示の実施例ではアーク案内片は鋳鋼から作られて
いる。なぜならばこうすることによりアークの案内のた
めの及び固定のための異なる厚さの望ましい部分が容易
に製作できるからである。アーク案内片の比較的大きい
厚さすなわち強磁性材料の相応に大きい質量は、効果の
高めるために有利である。例えば二つの主接点を備えた
（第２図の左半部参照）定格電流1600Aの遮断器におい
て、各60gの重量の鋳鋼から成る二つのアーク案内片と
組み合わせて良好な結果が得られた。The arc guide piece 40 or 40 'can be made from a steel plate with a fold used for fixing. However, in the illustrated embodiment, the arc guide pieces are made of cast steel. This is because this makes it easier to produce desired parts of different thicknesses for guiding and fixing the arc. A relatively large thickness of the arc guide, ie a correspondingly large mass of ferromagnetic material, is advantageous for increasing the effect. For example, in a circuit breaker with a rated current of 1600 A having two main contacts (see the left half of FIG. 2), good results have been obtained in combination with two arc guide pieces made of cast steel weighing 60 g each.

特に第１図に示すように、アーク接触子１の固定の部
分２だけがアーク案内片を備えている。この装置は有効
であることが実証されており、かつ可動な部分３の質量
が補助の部品により増加されなくてすむという長所を有
する。しかしながら希望があれば可動な部分３もアーク
案内片を備えることができるが、その際前記の中実なア
ーク案内片とは異なって薄い材料例えば鋼板から成るア
ーク案内片を用いれば十分である。この場合には可動質
量の増加は、機械的な遮断過程への影響が確認できない
ほど小さい。In particular, as shown in FIG. 1, only the fixed part 2 of the arc contact 1 is provided with an arc guide. This device has proven to be effective and has the advantage that the mass of the movable part 3 does not have to be increased by auxiliary parts. However, if desired, the movable part 3 can also be provided with an arc-guiding strip, but it is sufficient to use an arc-guiding strip made of a thin material, for example a steel plate, which is different from the solid arc-guiding strip described above. In this case, the increase in the movable mass is so small that the effect on the mechanical shut-off process cannot be confirmed.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

第１図は低圧遮断器の一つの極のためのこの発明に基づ
く接触子装置の一実施例の部分的な断面を含む側面図、
第２図は左右両半部でそれぞれ異なる実施例を示し第１
図の切断線II−IIによる断面図である。 １……接触子装置、２……固定の部分、３……可動な部
分、４……絶縁ブロック、５……主接触子、6,17……主
接点、7,20……アーク接触子、10,21……アーク接点、2
2,23……アークホーン、24……消弧室、40,40′……ア
ーク案内片。FIG. 1 is a side view including a partial cross section of one embodiment of a contact device according to the present invention for one pole of a low-voltage circuit breaker;
FIG. 2 shows an embodiment in which the left and right halves are different from each other.
FIG. 2 is a sectional view taken along section line II-II in the figure. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Contact device, 2 ... Fixed part, 3 ... Movable part, 4 ... Insulation block, 5 ... Main contact, 6, 17 ... Main contact, 7, 20 ... Arc contact , 10,21 …… Arc contacts, 2
2,23: Arc horn, 24: Arc extinguishing chamber, 40, 40 ': Arc guide piece.

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項１】定常電流を導くための主接点（６、17）
と、消弧室（24）の入口範囲で遮断アークを点弧するた
めのアーク接点（10、21）と、遮断アークを消弧室（2
4）へ移行させるためのアークホーン（22、23）とを備
え、その際少なくとも二つの主接点（６、17）が一列に
横に並んで配置され、これらの主接点から間隔を置いて
主接点より少数であるが少なくとも一つのアーク接点
（10、21）が配置されている低圧遮断器の接触子装置
（１）において、主接点（６、17）とアーク接点（10、
21）との間の空間の中にそれぞれ強磁性材料から成るア
ーク案内片（40;40′）が配置され、このアーク案内片
（40;40′）がほぼ三角形の形状を有し、アーク案内片
（40;40′）の三角形の二つの縁（45、46;45′、46′）
が鋭角を成して、付属のアーク接触子（７、20）のアー
クホーン（22、23）へ通じるように構成され、かつ三角
形の一つの縁（44;44′）が主接点（６）を覆い、また
他の一つの縁（46;46′）が主接点（６）の上縁と付属
するアーク接点（10、21）の上縁との間の中間空間を覆
うことを特徴とする低圧遮断器の接触子装置。A main contact for conducting a steady current (6, 17)
And arc contacts (10, 21) for igniting the breaking arc in the entrance area of the arc-extinguishing chamber (24);
Arc horns (22, 23) for transitioning to 4), wherein at least two main contacts (6, 17) are arranged side by side in a row and spaced from these main contacts. In a contact device (1) of a low-voltage circuit breaker in which at least one arc contact (10, 21) is arranged in a smaller number than the contacts, the main contact (6, 17) and the arc contact (10, 21) are arranged.
An arc guide piece (40; 40 ') made of a ferromagnetic material is disposed in the space between the arc guide piece and the arc guide piece (40; 40'). Two edges (45, 46; 45 ', 46') of a triangular piece (40; 40 ')
Are formed at an acute angle to the arc horns (22, 23) of the associated arc contact (7, 20), and one edge (44; 44 ') of the triangle is connected to the main contact (6). And another edge (46; 46 ') covers an intermediate space between the upper edge of the main contact (6) and the upper edge of the associated arc contact (10, 21). Contact device for low pressure circuit breakers. 【請求項２】アーク案内片（40、40′）が鋳鋼から成る
鋳物部品として構成され、アークを案内するための壁の
厚い部分と、付属の主接触子（５）上に固定するための
壁の薄い部分とを有することを特徴とする特許請求の範
囲第１項記載の接触子装置。2. The arc guide piece (40, 40 ') is constructed as a cast part made of cast steel, and has a thicker wall for guiding the arc and a fixing part on an associated main contact (5). 2. The contact device according to claim 1, wherein the contact device has a thin wall portion. 【請求項３】接触子装置（１）の固定の部分（２）だけ
がアーク案内片（40、40′）を備えることを特徴とする
特許請求の範囲第１項記載の接触子装置。3. The contact device according to claim 1, wherein only the fixed part of the contact device is provided with an arc guide piece.